ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Интенсификация электрохимических методов получения водорода из "Прикладная электрохимия Издание 3" Основной причиной малой доли электролитического водорода в общем объеме производства этого продукта является высокий расход электроэнергии на электролиз. Поэтому основные усилия исследователей, работающих в области усовершенствования электролиза воды, направлены как на интенсификацию процесса, так и на снижение расхода электроэнергии. [c.140] Одним из путей повышения интенсивности процесса получения водорода является электролиз с применением твердых электролитов. [c.140] Использование для электролиза водяного пара при температуре 800—1000 °С электролитов, состоящих из оксидов некоторых металлов (циркония, иттрия), позволяет проводить процесс при плотности тока до 30 кА/м и напряжениях около 1,3 В. [c.140] Применение твердого полимерного электролита, содержащего перфторуглеродный полимер с ионоактивными сульфо-группами, для проведения электрохимического разложения воды позволяет снизить температуру процесса до 150 °С и плотности тока до 20 кА/м при напряжении 1,6—1,75 В. [c.140] Перспективно также проведение электролиза с деполяризацией анодного процесса. [c.140] Значительный эффект снижения напряжения на электрохимической стадии получения водорода может быть достигнут в комбинированных системах, включающих электролиз е образованием на катоде водорода, а на аноде какого-либо химического продукта, подвергаемого на второй ступени термическому разложению. Анодная реакция должна протекать при менее положительном потенциале, чем реакция выделения кислорода. Снижение напряжения и расхода электроэнергии в этом случае достигается за счет уменьшения теоретического напряжения разложения, а в некоторых случаях, очевидно, и вследствие меньшего перенапряжения выделения водорода и омического падения напряжения по сравнению с условиями при электролизе щелочных растворов. [c.140] Химический продукт, образующийся на аноде, подвергается термическому разложению с образованием исходного продукта, вновь используемого на стадии электрохимического окисления. [c.140] Схема электрохимической стадии представлена на рис. [c.141] Электролиз проводят с применением катодов из нержавеющей стали, стойкой в серной кислоте. В качестве анода используют пористый активированный графит. Диоксид серы подают во внутреннюю полость пористого анода, сквозь поры он поступает на внешнюю поверхность. Концентрация серной кислоты на входе в электролизер 245 г/л, на выходе — 600—900 г/л. [c.141] Электролиз ведут при плотности тока около 1 кА/м и температуре раствора 60 °С. При данной плотности тока напряжение на электролизере составляет 1,15 В, а расход электроэнергии— 2,8 кВт-ч/мз водорода (по сравнению с 4,3—5,6 кВт- ч/м при электролизе щелочных растворов). [c.141] Вернуться к основной статье